光纤光栅作为最具发展潜力的光纤无源器件之一,具有体积小、损耗低、带宽大、抗电磁干扰、集成度高等优点,近年来在光通信等各个领域被广泛研究和大量应用。本论文主要从理论分析和数值模拟两个方面对光纤光栅在多通道滤波和光真时延(OTTD)方面的应用进行了深入研究。　　随着全光网络(AON),波分复用系统(WDM)等技术的快速发展,基于光纤Bragg光栅(FBG)的多通道滤波作为其关键技术成为备受关注的研究热点之一。本论文提出了一种新型的周期性π相位相移取样光纤光栅(π-PS FBG),可以实现多通道滤波,其结构较以往的多相位相移光纤光栅和传统取样光纤光栅(SFBG)而言更为简单,制作更为方便,而且具有更高的反射率,更低的损耗,在实际应用中可降低制作成本,增强集成度,更有利于生产应用。　　光控微波波束成型网络(OBFNs)作为未来宽带无线通信系统和相控阵雷达中的重要技术拥有着广阔的应用前景,OTTD模块为其核心技术,时延精度、最大时延量及稳定性是衡量其性能的主要指标。基于FBG的OTTD模块具有结构简单、色散大、无抖动等优势,所以本论文着重研究由基于FBG的OTTD模块构成的OBFNs,首先从理论上证明了它的远场辐射强度和扫描方向只取决于相邻时延光纤中对应FBG的相对间距,而与第一条时延光纤中相邻FBG的间距无关。因此第一条光纤中的相邻FBG的间距可设计的足够大从而避免FBG之间的重叠,这样通过提高FBG位置的制作工艺可以实现高时延精度,以适用于高频信号的大范围高精度扫描。在光栅设计方面,采用传输矩阵法对FBG进行了理论分析和数值模拟,得出其光学特性(反射率,带宽)与光栅参数(光栅长度,折射率调制幅度)之间的关系,据此对OTTD模块中光栅参数进行设计。　　新型π-PS FBG不仅结构简单,而且当填充比取为0.5时,在其±1级反射峰处具有较传统SFBG两倍的反射强度。所以本文还提出了另一种基于π-PS FBG的OTTD模块,通过理论分析给出其等效色散关系的表达式,并利用传输矩阵法对其反射谱和时延曲线等光学特性进行研究,结果表明基于π-PS FBG的OTTD模块可有效的应用于OBFNs中。　　文中的最后还简要介绍了对新设计的OTTD模块进行原理实验验证所需的实验仪器、实验思路与实验方案等,这也将是本文的后续工作。